Pumpspeicherkraftwerk 2.0 im Bodensee: Betonkugel als Stromspeicher

Mit einem Pumpspeicherkraftwerk lässt sich die Stromspeicherung günstig und möglichst umweltfreundlich gestalten. Diese Kraftwerke speichern überschüssigen Strom, zum Beispiel aus Windenergie- und Solaranlagen, und können ihn dann bei hoher Nachfrage wieder abgeben. Forscher des Fraunhofer-Institutes Kassel wollen dazu noch in diesem Jahr im Bodensee bei Überlingen eine Betonkugel als Stromspeicher versenken, welche die gleiche Aufgabe und Funktion wie ein normales Speicherkraftwerk haben soll.

Mit den erneuerbaren Energien will man hierzulande in Zukunft einen großen Teil des Strombedarfs abdecken. Nur leider sind diese Formen der Energiegewinnung großen Schwankungen bei der Produktion unterworfen. Der zu viel erzeugte Strom muss gespeichert werden, damit er dann in wind- bzw. einstrahlungsarmen Zeiten sowie in Zeiten hoher Nachfrage zur Verfügung steht. Große Batterien sind dafür derzeit leider noch viel zu teuer, um großtechnisch eingesetzt werden zu können. Viel effizienter soll das Ganze mit einem Pumpspeicherkraftwerk 2.0 gehen, bei dem eine Betonkugel als Stromspeicher im Bodensee versenkt wird.

Das Prinzip ist dabei ganz einfach und ähnelt stark dem eines konventionellen Speicherkraftwerkes. Die für den Modellversuch verwendeten Betonkugeln haben einen Durchmesser von bis zu 3 Metern. Im Inneren dieser Kugel ist vor dem Versenken die Luft abgesaugt wurden, so das im Innern ein Vakuum entsteht. Wenn nun Strom benötigt wird, so wird ein Ventil an der Unterseite der Kugel geöffnet und das stark unter Druck stehende Seewasser strömt in den Innenraum des Hohlkörpers. Dabei passiert es eine Turbine, treibt diese an und erzeugt damit über einen Generator Strom. Ist dann der Bedarf gedeckt und ausreichend Strom vorhanden, so wird aus der Turbine eine Pumpe, die nun das Wasser wieder in den See zurückpumpt. Danach kann der Kreislauf von neuem beginnen.

Natürlich wird sofort klar, dass der Wasserdruck und damit die zu erzeugende Strommenge mit steigender Wassertiefe immer größer werden. Für den Testlauf reicht den Forschern des Fraunhofer-Institutes für Windenergie und Energiesystemtechnik Kassel erst einmal eine Tiefe von etwa 100 Metern. Vor Überlingen am Bodensee kann das gut umgesetzt werden, denn „dort fällt der Grund des Sees relativ schnell ab“, wie Martin Wessels vom Langenargener Seenforschungsinstitut laut schwaebische.de sagte.

Vorerst begnügen sich die Forscher auch mit Süßwasser, denn „das Süßwasser ist natürlich nicht so aggressiv wie das Salzwasser“, wie Wessels ergänzte. In einer späteren Phase soll der Kugeldurchmesser dann auf bis zu 30 Meter gesteigert werden und die Kugel soll bis zu 700 Meter tief im Meer versenkt werden. Das muss sich dann natürlich auch technisch umsetzen lassen, denn dabei hätten die riesigen Kugeln eine Wandstärke von drei Metern und würden mehrere 10.000 Tonnen wiegen.

Der Vorteil dieser großen Kugeln liegt aber darin, dass sie bis zu 20 Megawattstunden (MWh) Strom speichern können. Ein Jahr lang könnten damit 5.000 Einfamilienhäuser mit Strom versorgt werden. Dafür muss aber beim ersten Testversuch erst einmal alles glatt gehen. Wenn alles nach Plan läuft, dann wird die erste Kugel schon im ersten Halbjahr im See versenkt. Wir bleiben dran an diesem innovativen Stromspeicher.

Bilder: © HOCHTIEF Solutions AG

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